Dienstag, den 26. Sep 2017

Unterspann- und Unterdeckbahnen

Unterspann- und Unterdeckbahnen sind heute hoch spezialisierte Produkte. Bei ähnlicher Funktionalität gibt es verschiedene Wege zum Ziel. Rohstoffwahl, Veredlung und Produktionstechnik entscheiden über die Qualität der Funktionsschicht.

Diffusionsoffene Unterspann- und Unterdeckbahnen gibt es viele. Sie unterscheiden sich im Schichtenaufbau, im Material, in der Art der Funktionsmembrane und im Gewicht. Im Ergebnis sind die Bahnen nur scheinbar ähnlich. Vier Bahnen-Typen gilt es, zu unterscheiden:
1. Vliese kombiniert mit mikroporöser Funktionsmembrane
2. Vliese kombiniert mit monolithischer Funktionsmembrane
3. Produkte komplett aus Spinnvlies
4. Vlies kombiniert mit Beschichtung
Die zum Teil grundverschiedenen Produktionsverfahren der Bahnen bestimmen ihre Stärken, aber auch Ihre Grenzen. Bereits beim Fügen der einzelnen Schichten spielen Materialwahl und Technik eine große Rolle.

Kleben, Kalandrieren, Ultraschallschweißen
Die Verbindung der einzelnen Funktionsschichten kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Gängig sind:
- Heiß verschweißen – Kalandrieren
- Kleben – Kaschieren
- Ultraschallverschweißen
Beim Verkleben einzelner Lagen wird ein spezieller, meistens auch flammhemmend ausgerüsteter Klebstoff auf die einzelnen Lagen aufgebracht. Der Vorteil dieser Herstellungsart ist, dass man unterschiedliche Rohstoffe miteinander verbinden kann (z. B. Polypropylen-Vlies mit Polyethylen-Film). Der Nachteil dieser Herstellungsart ist in der Regel die geringere Temperaturbeständigkeit von ca. 80 °C.
Beim Verschweißen einzelner Lagen werden normalerweise gleichartige Rohstoffe mit ähnlicher Temperaturbeständigkeit verbunden. Der Vorteil dieser Herstellungsart ist bei hochwertigen Produkten die höhere Temperaturbeständigkeit von über 100 °C. Günstigere Produkte erreichen in der Regel nur 80 °C, da hier oft der Alterungsschutz in Form von besseren und länger wirkenden Substanzen fehlt. Ein weiterer Vorteil ist, dass Additive bereits in der Faserproduktion eingebracht werden können und somit direkt gegen UV, Alterung und Brand wirken. Der Nachteil liegt in der Rohstoffauswahl, da hier normaler Weise nur Rohstoffe mit gleicher Temperaturbeständigkeit verwendet werden können, z. B. PP Vlies mit einem PP-Film und einem PP-Untervlies.
Die dritte Art der Herstellung von mehrlagigen Produkten ist das Ultraschallverschweißen. Dabei werden die Ketten der Polymere in Schwingung versetzt. Die so entstandene Wärme verbindet die einzelnen Lagen miteinander. Diese Herstellungsart ist noch relative neu im Bereich der Bauprodukte.

Mikroporös zwischen Vliesen
Bei USB- und UDB-Bahnen mit mikroporösen Funktionsmembranen liegt die Funktionsschicht geschützt zwischen zwei Vliesschichten aus Polypropylen. Polypropylen ist hoch reißfest und unter Zugabe von speziellen Additiven UV-beständig und flammhemmend. Die Funktionsmembrane weist eine feine poröse Struktur auf und lässt Wasserdampf fast ohne Widerstand durch (sd-Wert = 0,02 m). Weil die jeweiligen Schichten komplett aus Polypropylen bestehen, lassen sich diese sehr gut mit Kalandern (heißen Nadelwalzen) untereinender zu homogenen Materialien verschweißen. Abhängig von der Dicke der oberen und unteren Vliesschichten (zwischen 60 und 300 g/m²) können diese Bahnen sehr leistungsfähig sein. Mit steigender Grammatur (g/m²) erhöht sich nicht nur die Reißfestigkeit der Bahnen, sondern auch die Dicke der oberen Deckvliese und damit als Nebeneffekt nochmals die UV-Beständigkeit der Bahnen. Dies sind wichtige Eigenschaften für Behelfsdeckungen, die über mehrere Wochen komplett den Schutz eines Gebäudes übernehmen.
Einer der großen Vorteile dieser Technologie ist die leichte Anpassbarkeit des oberen Deckvlieses, der Funktionsmembrane und des unteren Schutzvlieses an die unterschiedlichsten Wünsche bezüglich Reißfestigkeit und UV-Beständigkeit. Das obere Vlies schütz die Funktionsmembrane vor Abrieb und sorgt für eine gute Begehbarkeit beim Dachdecken. Unabhängig von der Grammatur der Schichten bleibt der sehr günstige sd-Wert der Funktionsmembrane von 0.02 m stets erhalten.
Climat-Bahnen gehören zu diesem Typ. Eine Besonderheit dieser Bahnen ist ihre erhöhte UV- und Wärmebeständigkeit. Sie liegt 40 % über den Forderungen der Europanorm EN 13859. Die darin enthaltene mikroporöse Funktionsmembrane Linopore UV+ zählt zu den langlebigsten Produkten ihrer Art auf dem Markt. Die Norm ermittelt die Alterungsbeständigkeit durch UV-Bestrahlung und Wärmelagerung bei 70 °C. Der Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH) fordert eine Prüfung bei 80 °C. Bahnen der Climat Serie wurden darüber hinaus bei 100 °C geprüft. Die Verlustrate bei einer Alterung von +100 °C beträgt lediglich ca. 10 %. Diese USB-A oder UDB-A Bahnen können daher, statt der üblichen vier Wochen, bis zu acht Wochen als Behelfsdeckung dienen.

Monolithisch zwischen Vliesen
Bahnen mit monolithischer Funktionsmembrane sind mit Deck- und Schutzvlies ähnlich aufgebaut wie solche mit einer mikroporösen Membrane. Die monolithische Membrane, ein TEEE-Film (Thermoplastischer Elastomer Ether Ester) leitet die Feuchte als chemische Reaktion entlang der Molekülketten. Abhängig von der Feuchtigkeit der Membrane variiert der sd-Wert zwischen 0,02 und 0,20 m. Die Unterspann- und Unterdeckbahnen sind so robust, wie die Schutzvliese dies ermöglichen. Für Märkte mit höheren Anforderungen an die Reißfestigkeit und damit an die Grammatur der Bahn werden weitere Bahnenlagen auf bereits vorhandene Bahnen kaschiert. So können mit dieser Technik auch fünflagige Bahnen hoher Grammatur bis etwa 400 g/m² entstehen. Vorteil: hohe Haltbarkeit, geschützte Funktionsmembrane, leichte Anpassung an höhere Anforderungen bezüglich Reißfestigkeit und UV-Beständigkeit. Beständigkeit gegen Öle. Nachteil: höherer Preis, etwas höherer sd-Wert und der benötigte besondere Schutz für den Schlagregentest, da diese Produkte sehr viel Feuchtigkeit aufnehmen und sie bei Sättigung auf die trockene Seite der Bahn transportieren.

Komplett aus Spinnvlies
Bahnen, die komplett aus Spinnvlies bestehen, gibt es nur wenige. Sie bestehen im Kern aus etwas 15 bis 18 Lagen superfeinem, zwischen 60 und 80 g/m² schwerem Spinnvlies aus Polyethylen. Dieses Vlies ist so fein gefertigt, dass es ohne eine klassische Funktionsmembrane luftdurchlässig und doch wasserdicht ist. Das Funktions-Vlies ist in seiner Dicke oben und unten stärker verfestigt und in der Mitte watteartig flauschig fein. Die Produktionstechnik dieser Bahn ist bis heute geheim und wurde noch nie erfolgreich nachvollzogen. Der sd-Wert liegt bei ca. 0,02 m. Der Vorteil dieser Bahnen ist deren sichere Verklebung durch die direkte Verbindung der reinen Funktionsschichten. Die glatte Bahn wird durch zusätzliche Schutzvliese besser begehbar und erzielt dann auch eine höhere Reisfestigkeit. Diese Art der Bahnen gibt es bereits seit 1967. Sie gehören damit zu den ältesten Produkten am Markt.

Mit Beschichtung
Weit verbreitet sind Bahnen auf Basis eines Polyestervlieses. Polyestervlies kann je nach Grammatur (100 bis 200 g/m²) viel Feuchtigkeit aufnehmen bzw. speichern und lässt sich leicht beschichten. Die dafür infrage kommende Beschichtungen funktioniert ähnlich einer monolithischen Membrane und besitzen kein oberes Schutzvlies. Die UV-Beständigkeit ist dadurch etwas eingeschränkt. Der sd-Wert liegt bei den meisten Produkten zwischen 0.10 und 0,30 m. Besonderheit dieses Konzeptes: Die ungeschützte Funktionsschicht kann beim Begehen durch Dachhandwerker beschädigt werden und der Diffusionswiderstand ist geringfügig höher. Zu den Vorteilen zählen die einfachen Anschlüsse der Bahnen direkt auf der Funktionsschicht.

Wasserdicht schweißen
Zu den neuesten Entwicklungen der beschichteten Bahnen zählen beidseitig beschichtete, diffusionsoffene, verschweißbare Unterdeckbahnen. Diese Produkte bestehen aus einer Einlage Polyestervlies und einer ober- und unterseitig aufgebrachten monolithischen Funktionsschicht aus thermoplastischem Polyurethan (TPU). Die Verschweißung der Überdeckungen kann sowohl mit handelsüblichen THF Quellschweißmitteln wie mit Warmluft erfolgen.
Diese Produkte sind zurzeit beim ZVDH (Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks) in der Prüfung, ob es mit ihnen möglich ist, ein wasserdichtes Unterdach mit einem sd-Wert von 0,2 Metern herzustellen. Diese Bahnen würden damit erstmals ein sehr hohes Potenzial an Sicherheit auch bei geringen Dachneigungen bieten. Der Nachteil ist die freiliegende oberseitige Funktionsschicht, die zum einen direkt der UV-Belastung ausgesetzt ist, zum anderen während der Verarbeitung durch die Dachhandwerker mit den Füßen strapaziert wird. Bei einigen Produkten kann sich beim Verschweißen der Naht die Beschichtung vom Trägermaterial lösen, was zu Problemen bei der Verarbeitung solcher Bahnen führen kann. Auch hier kommt es deshalb auf die Qualität der eingesetzten Produkte an.

Abbildungen: Fiberweb/Climat

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